WO2019039082A1 - 電源システム - Google Patents

電源システム Download PDF

Info

Publication number
WO2019039082A1
WO2019039082A1 PCT/JP2018/024602 JP2018024602W WO2019039082A1 WO 2019039082 A1 WO2019039082 A1 WO 2019039082A1 JP 2018024602 W JP2018024602 W JP 2018024602W WO 2019039082 A1 WO2019039082 A1 WO 2019039082A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
current
unit
value
command
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2018/024602
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
河合　康治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Publication of WO2019039082A1 publication Critical patent/WO2019039082A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for DC mains or DC distribution networks
    • H02J1/10—Parallel operation of DC sources
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering

Definitions

  • a power supply system has been proposed in which power is supplied from the storage battery to a plurality of servers when the voltage level drops below the voltage level of the storage battery (see, for example, Patent Document 1).
  • a plurality of power supply units each have a so-called current share function, and their output current is compared with the output current of another power supply unit by comparing its own output current with the output current of the other power supply unit. Control to be the same.
  • a power supply system is The operation command unit operates the battery unit in an operation mode with lower power consumption than that in the first operation mode after the start of the stopped first converter is completed. Good.
  • FIG. 1 is a block diagram of a power supply system according to Embodiment 1 of the present invention. It is a flowchart which shows an example of the flow of the unit control processing which the command apparatus which concerns on Embodiment 1 performs. It is a flowchart which shows an example of the flow of the operation mode command processing which the command apparatus which concerns on Embodiment 1 performs.
  • (A) is a figure which shows an example of the load current which concerns on Embodiment 1
  • (B) is a time chart which shows an example of operation
  • FIG. 7D is a time chart showing an example of the operation of the battery unit according to and an example of an output current of the DC-DC converter according to the first embodiment. It is a flowchart which shows an example of the flow of the converter unit control processing which the command apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention performs.
  • the power supply system determines the current command value of the output current of each AC-DC converter according to the current value of the load current supplied from the converter unit to the load, and determines the determined current command value as each AC-DC converter And a command device for outputting to a converter control unit that controls
  • the output current of each AC-DC converter can be tracked and changed when the magnitude of the load changes sharply and sharply. be able to.
  • the start of the AC-DC converter is completed when the converter is stopped again. In the meantime, current is temporarily supplied from the storage device to the load. Thereby, the voltage drop in the load caused by the shortage of the load current is suppressed.
  • converter control units 122A and 122B are configured based on current command value information (first current command value information) indicating current command value Ipc, which is the first current command value to be input, of AC-DC converters 121A and 121B.
  • the AC-DC converters 121A and 121B are controlled so that the current value Ip of the output current becomes the current command value Ipc.
  • the power supply units 12A and 12B operate in two operation modes, a normal mode and a low power consumption mode.
  • the normal mode is an operation mode in which converter control units 122A and 122B drive AC-DC converters 121A and 121B.
  • the current detection units 21A and 21B respectively detect current values of output currents of the AC-DC converters 121A and 121B using, for example, current probes. Then, the current detection units 21A and 21B respectively generate current value information indicating the detected current value of the output current and output the current value information to the converter control units 122A and 122B of the power supply units 12A and 12B.
  • current value command unit 511 is a current larger than a predetermined value representing an increase in load current.
  • Current command value information indicating command value Ibc is output to converter control unit 132.
  • the operation command unit 512 determines whether the acquired current value Ic of the load current is smaller than a preset first load current threshold Icth1 (step S102). It is assumed that the operation command unit 512 determines that the current value Ic of the load current is smaller than the first load current threshold Icth1 (step S102: Yes). In this case, the operation command unit 512 outputs power supply unit stop command information instructing to stop the AC-DC converter 121A (121B) of one of the power supply units 12A and 12B (step S103). Here, the operation command unit 512 outputs the power supply unit stop command information to the converter control unit 122A (122B) of the power supply unit 12A (12B) for stopping the AC-DC converter 121A (121B).
  • the operation command unit 512 determines whether the current value Ic of the load current is smaller than a second load current threshold Icth2 set in advance (step S201). If operation command unit 512 determines that current value Ic of the load current is equal to or higher than second load current threshold Icth2 (step S201: No), it outputs low power consumption mode command information to converter control unit 132 (step S205). . Thereafter, the process of step S104 of FIG. 2 is performed.
  • step S201 when operation command unit 512 determines that current value Ic of the load current is smaller than second load current threshold Icth2 as shown in FIG. 3 (step S201: Yes), DC-DC converter 131 has already consumed low. It is determined whether it is operating in the power mode (step S202). If operation command unit 512 determines that DC-DC converter 131 is not operating in the low power consumption mode (step S202: No), it outputs ultra-low power consumption mode command information to converter control unit 132 (step S204) .
  • operation command unit 512 determines that DC-DC converter 131 is already operating in the low power consumption mode (step S202: Yes). In this case, operation command unit 512 determines whether or not a preset mode continuation time has elapsed since DC-DC converter 131 started operating in the low power consumption mode (step S203). If operation command unit 512 determines that only the mode continuation time has not elapsed since DC-DC converter 131 started operating in the low power consumption mode (step S203: No), power consumption to converter control unit 132 is reduced. The mode command information is output (step S205).
  • step S203 when operation command unit 512 determines that only the mode continuation time has elapsed since operation of DC-DC converter 131 started in the low power consumption mode (step S203: Yes), converter control unit 132 receives ultra-low power consumption.
  • the mode command information is output (step S204). Thereafter, the process of step S104 of FIG. 2 is performed.
  • the operation command unit 512 outputs the power supply unit start command information to the converter control unit 122B (122A) of the power supply unit 12B (12A) in suspension (step S113).
  • current value command unit 511 determines whether or not a preset reference time has elapsed after operation command unit 512 outputs the normal mode command information to converter control unit 132 of battery unit 13 (step S114). If current value command unit 511 determines that the reference time has not elapsed (step S114: No), information indicating the current value Ic of the load current supplied to load 31 is acquired from current detection unit 23 (step S115).
  • current value command unit 511 generates current command value information indicating set current command values Ipc and Ibc, and outputs it to converter control units 122A, 122B and 132 (step S117), and the process of step S114 is performed again.
  • the operation command unit 512 outputs the normal mode command information to the converter control unit 132 of the battery unit 13
  • the processes of steps S114 to S117 are repeatedly executed unless a predetermined reference time elapses.
  • the DC-DC converter 131 of the battery unit 13 controls each power supply until a predetermined reference time elapses. Supply of a large current to the load 31 is continued as compared with the AC-DC converters 121A and 121B of the units 12A and 12B.
  • the power supply unit 12A is always operating, and the power supply unit 12B is repeatedly operated or stopped according to the fluctuation of the load current.
  • FIG. 5B shows the operation of the power supply unit 12B.
  • FIG. 5A it is assumed that, before time T10, the current value Ic of the load current is shifted at or above the first load current threshold Icth1.
  • the power supply unit 12B is also operating as shown in FIG. 5 (B) together with the power supply unit 12A.
  • FIG. 5 (B) the current value of the load current
  • the battery unit 13 operates in the ultra low power consumption mode, and as shown in FIG. 5D, the current value Ib of the output current of the battery unit 13 is , Has been at "0".
  • the power supply unit 12B is stopped as shown in FIG. 5B.
  • the current value Ic of the load current falls below the second load current threshold value Icth2 at time T11, and the current value Ic of the load current reaches the second load current threshold value Icth2 again at time T12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

コンバータユニット（１０１）は、並列接続された複数のＡＣ－ＤＣコンバータ（１２１Ａ、１２１Ｂ）と、複数のＡＣ－ＤＣコンバータ（１２１Ａ、１２１Ｂ）それぞれに対応し、入力される第１電流指令値情報に基づいて、ＡＣ－ＤＣコンバータ（１２１Ａ、１２１Ｂ）の出力電流の電流値が第１電流指令値となるようにＡＣ－ＤＣコンバータ（１２１Ａ、１２１Ｂ）を制御するコンバータ制御部（１２２Ａ、１２２Ｂ）と、を有する。電流検出部（２３）は、コンバータユニット（１０１）から負荷（３１）へ供給される負荷電流の電流値（Ｉｃ）を検出する。指令装置（５１）は、負荷電流の電流値（Ｉｃ）に基づいて、同一の第１電流指令値情報をコンバータ制御部（１２２Ａ、１２２Ｂ）へ出力する電流値指令部（５１１）を有する。

Description

電源システム
　本発明は、電源システムに関する。
　複数のサーバの消費電流の変化に基づいて、複数のサーバの今後の消費電流を予測し、電源ユニットの給電効率が最大となるように、複数の電源ユニットの稼働数を制御するとともに、バスの電圧レベルが蓄電池の電圧レベルよりも降下した場合、蓄電池から複数のサーバへ給電する給電システムが提案されている（例えば特許文献１参照）。この給電システムでは、複数の電源ユニットが、それぞれいわゆるカレントシェア機能を有し、自己の出力電流と他の電源ユニットの出力電流とを比較して自己の出力電流が他の電源ユニットの出力電流と同じになるように制御する。
特開２０１１－１６０５９６号公報
　しかしながら、特許文献１に記載された給電システムでは、複数の電源ユニットにおいて、他の電源ユニットの出力電流に合わせ込むまでの時間を短縮すると、合わせ込み時における電源ユニットの出力電流の振動幅が大きくなり、電源ユニットへ加わる負荷が増大しひいては電源ユニットの破損を招く虞がある。従って、特許文献１に記載された給電システムでは、給電システムに接続される負荷の急激且つ大きな変動に追従して出力電流を変化させることが困難である。
　本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、急激な負荷変動に追従して出力電流を変化させることができる電源システムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電源システムは、
　一定の電圧を負荷へ印加する電源システムであって、
　並列接続された複数の第１コンバータと、前記複数の第１コンバータそれぞれに対応し、入力される第１電流指令値を示す第１電流指令値情報に基づいて、前記複数の第１コンバータの出力電流の電流値が前記第１電流指令値となるように前記複数の第１コンバータそれぞれを制御する複数の第１コンバータ制御部と、を有するコンバータユニットと、
　前記コンバータユニットから前記負荷へ供給される負荷電流の電流値を検出する電流検出部と、
　前記負荷電流の電流値に基づいて、同一の第１電流指令値情報を前記複数の第１コンバータ制御部へ出力する電流値指令部と、を備える。
　また、本発明の一態様に係る電源システムは、
　蓄電装置と、
　前記蓄電装置から供給される電力を前記負荷へ供給する第２コンバータと、入力される第２電流指令値を示す第２電流指令値情報に基づいて、前記第２コンバータの出力電流の電流値が前記第２電流指令値となるように前記第２コンバータを制御する第２コンバータ制御部と、を有するバッテリユニットと、
　前記負荷電流および前記複数の第１コンバータの出力電流に応じて、前記複数の第１コンバータ制御部の少なくとも１つへ停止指令情報または起動指令情報を出力する動作指令部と、を更に備え、
　前記負荷電流の電流値が第１の値から前記第１の値より大きい第２の値に変化したとき、前記動作指令部が、前記起動指令情報を、第１コンバータ制御部へ出力し、前記電流値指令部が、前記第１の値と前記第２の値との差よりも大きい第２電流指令値を示す第２電流指令値情報を前記第２コンバータ制御部へ出力する、ものであってもよい。
　また、本発明の一態様に係る電源システムは、
　前記バッテリユニットが、前記第２コンバータ制御部が前記第２コンバータを駆動する第１動作モードと、前記第２コンバータが停止状態を維持し前記第１動作モードでの動作時に比べて消費電力が低い第２動作モードと、で動作し、
　前記動作指令部が、停止している第１コンバータが起動する期間中、前記バッテリユニットを前記第１動作モードで動作させる、ものであってもよい。
　また、本発明の一態様に係る電源システムは、
　前記動作指令部が、停止している第１コンバータの起動が完了した後、前記バッテリユニットを前記第１動作モードでの動作時に比べて消費電力が低い動作モードで動作させる、ものであってもよい。
　また、本発明の一態様に係る電源システムは、
　前記動作指令部が、前記複数の第１コンバータの少なくとも１つが停止している期間中、前記バッテリユニットを前記第１動作モードで動作させる、ものであってもよい。
　また、本発明の一態様に係る電源システムは、
　前記バッテリユニットが、更に、前記第２コンバータの停止状態を維持し前記第２動作モードに比べて動作時の消費電力が低い第３動作モードで動作し、
　前記動作指令部が、前記負荷電流の電流値に応じて、前記バッテリユニットを、前記第１動作モード、前記第２動作モードおよび前記第３動作モードのいずれかで動作させる、ものであってもよい。
　本発明によれば、コンバータユニットが、並列接続された複数の第１コンバータと、複数の第１コンバータそれぞれに対応し、入力される第１電流指令値を示す第１電流指令値情報に基づいて、第１コンバータの出力電流の電流値が第１電流指令値となるように第１コンバータを制御する複数の第１コンバータ制御部と、を有する。そして、電流値指令部が、コンバータユニットから負荷へ供給される負荷電流の電流値に基づいて、同一の第１電流指令値情報を複数の第１コンバータ制御部へ出力する。これにより、電流値指令部が負荷電流の急激且つ大きな変動に追従して第１電流指令値を変化させる構成とすることにより、各第１コンバータの出力電流を、負荷の大きさの急激な変動に追従して変化させることが可能となる。
本発明の実施の形態１に係る電源システムのブロック図である。 実施の形態１に係る指令装置が実行するユニット制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る指令装置が実行する動作モード指令処理の流れの一例を示すフローチャートである。 （Ａ）は実施の形態１に係る負荷電流の一例を示す図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係るバッテリユニットの動作の一例を示すタイムチャートである。 （Ａ）実施の形態１に係る負荷電流の一例を示す図であり、（Ｂ）は実施の形態１に係る電源ユニットの動作の一例を示すタイムチャートであり、（Ｃ）は実施の形態１に係るバッテリユニットの動作の一例を示すタイムチャートであり、（Ｄ）は実施の形態１に係るＤＣ－ＤＣコンバータの出力電流の一例を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る指令装置が実行するコンバータユニット制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 （Ａ）実施の形態２に係る負荷電流の一例を示す図であり、（Ｂ）は実施の形態２に係る電源ユニットの動作の一例を示すタイムチャートであり、（Ｃ）は実施の形態２に係るバッテリユニットの動作の一例を示すタイムチャートであり、（Ｄ）は実施の形態２に係るＤＣ－ＤＣコンバータの出力電流の一例を示す図である。 変形例に係る電源システムのブロック図である。
（実施の形態１）
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態に係る電源システムは、系統電源に並列に接続され互いに独立して定電圧制御される複数のＡＣ－ＤＣコンバータを有するコンバータユニットを備え、一定の電圧を負荷へ印加する。そして、電源システムは、コンバータユニットから負荷へ供給される負荷電流の電流値に応じて各ＡＣ－ＤＣコンバータの出力電流の電流指令値を決定し、決定した電流指令値を、各ＡＣ－ＤＣコンバータを制御するコンバータ制御部へ出力する指令装置を備える。このように、各ＡＣ－ＤＣコンバータの出力電流を指令装置で集中的に管理することにより、負荷の大きさが急激に大きく変動した場合に各ＡＣ－ＤＣコンバータの出力電流を追従して変化させることができる。また、本実施の形態に係る電源システムは、負荷電流の大きさに応じてＡＣ－ＤＣコンバータを停止させた後、再度停止させたコンバータを起動する際、ＡＣ－ＤＣコンバータの起動が完了するまでの間、蓄電装置から負荷へ一時的に電流を供給させる。これにより、負荷電流が不足することに起因した負荷における電圧降下を抑制している。
　本実施の形態に係る電源システムは、例えば処理状況に応じて消費電力が大きく変動しうるサーバへ電力を供給する用途で使用されるものである。例えば図１に示すように、本実施の形態に係る電源システム１００は、コンバータユニット１０１と、バッテリモジュール１０２と、電流検出部２３と、指令装置５１と、を備える。コンバータユニット１０１およびバッテリモジュール１０２は、負荷３１に接続されており、コンバータユニット１０１、バッテリモジュール１０２から負荷３１へ電力が供給される。負荷３１は、例えば予め設定された一定の電圧で駆動する複数（図１では３つ）の負荷３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃが並列に接続されたものである。負荷３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、例えば筐体内に抜き差し可能に搭載されたブレードサーバであり、それぞれ処理状況に応じて消費電力が急激且つ大きく変動しうる。
　コンバータユニット１０１は、複数（図１では２つ）の電源ユニット１２Ａ、１２Ｂと、各電源ユニット１２Ａ、１２Ｂの出力電流の電流値を検出する電流検出部２１Ａ、２１Ｂと、を有する。電源ユニット１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ、第１コンバータであるＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂと、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの動作を制御する第１コンバータ制御部であるコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂと、を有する。ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂは、系統電源１１と負荷３１との間に並列接続されている。即ち、コンバータユニット１０１は、並列接続された複数のＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂを有する。ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂは、それぞれトランスと整流平滑回路とスイッチング素子を含み昇圧動作または降圧動作を行う電力変換回路とを有する。
　コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂは、例えば内部クロックを有するマイコンであり、複数のＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂそれぞれに対応している。コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの電力変換回路のスイッチング素子の動作制御を介してＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂを定電圧制御する。これにより、各ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂは、それぞれ系統電源１１から供給される交流（例えば２００Ｖ）を、変圧および整流平滑化してから降圧して直流電圧（例えば１２Ｖ）に変換して負荷３１へ供給する。また、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂは、入力される第１電流指令値である電流指令値Ｉｐｃを示す電流指令値情報（第１電流指令値情報）に基づいて、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの出力電流の電流値Ｉｐが電流指令値ＩｐｃとなるようにＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂそれぞれを制御する。電源ユニット１２Ａ、１２Ｂは、通常モードおよび低消費電力モードの２種類の動作モードで動作する。通常モードは、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２ＢがＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂを駆動する動作モードである。低消費電力モードは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂが停止状態を維持し通常モードでの動作時に比べて消費電力が低い動作モードである。なお、コンバータユニット１０１は、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂを並列化して冗長性を持たせている。このため、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのいずれかが例えば故障により停止しても、残りの電源ユニットで負荷３１への電力供給を継続できる。従って、例えばコンバータユニット１０１が稼動した状態において、故障により停止した電源ユニット１２Ａを交換することができる。
　電流検出部２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ、例えばカレントプローブを利用して各ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの出力電流の電流値を検出する。そして、電流検出部２１Ａ、２１Ｂは、それぞれ、検出した出力電流の電流値を示す電流値情報を生成して電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する。
　バッテリモジュール１０２は、バッテリユニット１３と、電流検出部２２と、蓄電装置４１と、を有する。蓄電装置４１は、例えばリチウムイオン電池である。
　バッテリユニット１３は、蓄電装置４１から供給される電力を負荷３１へ供給する第２コンバータであるＤＣ－ＤＣコンバータ１３１と、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの動作を制御する第２コンバータ制御部であるコンバータ制御部１３２と、を有する。ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１は、スイッチング素子を含み昇圧動作または降圧動作を行う。コンバータ制御部１３２は、例えば内部クロックを有するマイコンであり、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１のスイッチング素子の動作制御を介してＤＣ－ＤＣコンバータ１３１を定電圧制御する。また、コンバータ制御部１３２は、入力される第２電流指令値である電流指令値Ｉｂｃを示す電流指令値情報（第２電流指令値情報）に基づいて、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の出力電流の電流値Ｉｂが電流指令値ＩｂｃとなるようにＤＣ－ＤＣコンバータ１３１を制御する。バッテリユニット１３は、第１動作モードである通常モード、第２動作モードである低消費電力モードおよび第３動作モードである超低消費電力モードの３種類の動作モードで動作する。通常モードは、コンバータ制御部１３２がＤＣ－ＤＣコンバータ１３１を駆動する動作モードである。低消費電力モードは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が停止状態を維持し通常モードでの動作時に比べて消費電力が低い動作モードである。低消費電力モードでは、コンバータ制御部１３２の内部クロックが動作し続けている。超低消費電力モードは、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の停止状態を維持しコンバータ制御部１３２が内部クロックを停止させていることにより低消費電力モードに比べて動作時の消費電力が低い動作モードである。なお、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂの起動に要する時間が約１００ｍｓｅｃであるのに対して、バッテリユニット１３の起動に要する時間、即ち、バッテリユニット１３が低消費電力モードから通常モードに切り替わるまでの時間は、数ｍｓｅｃである。このように、バッテリユニット１３は、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂに比べて起動に要する時間が極めて短い。
　電流検出部２２は、例えばカレントプローブを利用して、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の出力電流の電流値Ｉｂを検出する。そして、電流検出部２２は、検出した出力電流の電流値Ｉｂを示す電流値情報を生成してバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力する。
　電流検出部２３は、例えばカレントプローブを利用して、コンバータユニット１０１、バッテリモジュール１０２から負荷３１へ供給される負荷電流の電流値Ｉｃを検出する。そして、電流検出部２３は、検出した負荷電流の電流値Ｉｃを示す負荷電流値情報を生成して指令装置５１へ出力する。
　指令装置５１は、電流指令値情報を生成して各コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２へ出力する電流値指令部５１１と、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂ、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の動作モードを指令する動作指令部５１２と、を有する。指令装置５１は、例えばプロセッサとメモリとを有するコンピュータを備え、プロセッサがメモリの記憶するプログラムを実行することにより、電流値指令部５１１および動作指令部５１２が実現されている。電流値指令部５１１は、負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、同一の電流指令値Ｉｐｃを示す電流指令値情報（第１電流指令値情報）をコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する。
　動作指令部５１２は、負荷電流の電流値ＩｃおよびＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの出力電流の電流値Ｉｐに応じて、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）の動作を停止させるよう指令する電源ユニット停止指令情報を、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂのいずれかへ出力する。また、負荷電流の電流値が所定の値を超えて増加し、第１の値から第１の値より大きい第２の値に変化したとする。このとき、動作指令部５１２は、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）を起動するよう指令する電源ユニット起動指令情報を、動作を停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）に対応するコンバータ制御部１２２Ｂ（１２２Ａ）へ出力する。ここで、動作指令部５１２が前述の電源ユニット起動指令情報を、コンバータ制御部１２２Ｂ（１２２Ａ）へ出力する場合、電流値指令部５１１は、負荷電流の増加分を表す所定の値よりも大きい電流指令値Ｉｂｃを示す電流指令値情報を、コンバータ制御部１３２へ出力する。
　また、動作指令部５１２は、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）の起動が完了した後、バッテリユニット１３を通常モードでの動作時に比べて消費電力が低い超低消費電力モードで動作させる。そして、動作指令部５１２は、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）の起動が完了した後、バッテリユニット１３を超低消費電力モードで動作させる。更に、動作指令部５１２は、負荷電流の電流値Ｉｃに応じて、バッテリユニット１３を、通常モード、低消費電力モードおよび超低消費電力モードのいずれかで動作させる。
　次に、本実施の形態に係る指令装置５１が実行するユニット制御処理について図２を参照しながら説明する。ユニット制御処理は、例えば電源システム１００へ電源が投入されたことを契機として開始される。まず、電流値指令部５１１および動作指令部５１２は、コンバータユニット１０１から負荷３１へ供給される負荷電流の電流値Ｉｃを示す情報を、電流検出部２３から取得する（ステップＳ１０１）。
　次に、動作指令部５１２は、取得した負荷電流の電流値Ｉｃが予め設定された第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。動作指令部５１２が、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さいと判定したとする（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）。この場合、動作指令部５１２は、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのいずれか一方のＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ（１２１Ｂ）を停止するよう指令する電源ユニット停止指令情報を出力する（ステップＳ１０３）。ここで、動作指令部５１２は、電源ユニット停止指令情報を、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ（１２１Ｂ）を停止させる電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）のコンバータ制御部１２２Ａ（１２２Ｂ）へ出力する。動作指令部５１２は、例えば電源ユニット１２ＢのＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂを停止させる場合、電源ユニット停止指令情報を、コンバータ制御部１２２Ｂへ出力する。ここで、電源ユニット停止指令情報が入力されたコンバータ制御部１２２Ｂは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂを停止させるとともに、動作モードを前述の低消費電力モードに切り替える。
　続いて、電流値指令部５１１および動作指令部５１２は、コンバータユニット１０１から負荷３１へ供給される負荷電流の電流値Ｉｃを示す情報を、電流検出部２３から取得する（ステップＳ１０４）。
　その後、動作指令部５１２は、取得した負荷電流の電流値Ｉｃが予め設定された第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０５）。動作指令部５１２により、負荷電流の電流値が第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１未満の第１の値から、第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上である、第１の値より大きい第２の値に変化したとき、即ち、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上であると判定されると（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、後述のステップＳ１０９の処理が実行される。
　一方、動作指令部５１２により、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さいと判定されたとする（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）。この場合、電流値指令部５１１は、取得した負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、稼働しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ（１２１Ｂ）に対応するコンバータ制御部１２２Ａ（１２２Ｂ）へ出力する電流指令値Ｉｐｃを算出する（ステップＳ１０６）。例えばＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａのみが稼働している場合、コンバータ制御部１２２Ａへ出力する電流指令値Ｉｐｃは、負荷電流の電流値Ｉｃと同じになる。次に、電流値指令部５１１は、算出した電流指令値Ｉｐｃを示す電流指令値情報を生成して、稼働しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａに対応するコンバータ制御部１２２Ａへ出力する（ステップＳ１０７）。
　続いて、動作指令部５１２は、バッテリユニット１３のＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の動作モードをコンバータ制御部１３２へ指令する動作モード指令処理を実行する（ステップＳ１０８）。ここで、動作指令部５１２が実行する動作モード指令処理の詳細について図３を参照しながら説明する。
　まず、動作指令部５１２は、負荷電流の電流値Ｉｃが予め設定された第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２０１）。動作指令部５１２は、負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２以上であると判定すると（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、コンバータ制御部１３２へ低消費電力モード指令情報を出力する（ステップＳ２０５）。その後、図２のステップＳ１０４の処理が実行される。
　一方、動作指令部５１２は、図３に示すように、負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２よりも小さいと判定すると（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が既に低消費電力モードで動作しているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。動作指令部５１２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が低消費電力モードで動作していないと判定すると（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、コンバータ制御部１３２へ超低消費電力モード指令情報を出力する（ステップＳ２０４）。
　一方、動作指令部５１２が、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が既に低消費電力モードで動作していると判定したとする（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）。この場合、動作指令部５１２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が低消費電力モードで動作を開始してから予め設定されたモード継続時間だけ経過したか否かを判定する（ステップＳ２０３）。動作指令部５１２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が低消費電力モードで動作を開始してからまだモード継続時間だけ経過していないと判定すると（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、コンバータ制御部１３２へ低消費電力モード指令情報を出力する（ステップＳ２０５）。一方、動作指令部５１２は、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が低消費電力モードで動作を開始してからモード継続時間だけ経過したと判定すると（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、コンバータ制御部１３２へ超低消費電力モード指令情報を出力する（ステップＳ２０４）。その後、図２のステップＳ１０４の処理が実行される。
　そして、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さい限り、ステップＳ１０４乃至Ｓ１０８の処理が繰り返し実行される。これにより、例えば図４（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１において、負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２よりも小さい状態から第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を超えたとする。この場合、図４（Ｂ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードが、超低消費電力モードから低消費電力モードへ切り替わる。その後、図４（Ａ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードが低消費電力モードに切り替わってからモード継続時間△Ｔｃが経過する前の時刻Ｔ２において、負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を下回ったとする。この場合、図４（Ｂ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードは、低消費電力モードで維持される。そして、図４（Ａ）に示すように、時刻Ｔ３において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を超えると、図４（Ｂ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードが、低消費電力モードから通常モードに切り替わる。このように、バッテリユニット１３は、負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を超えて、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を超える蓋然性が高くなると、その動作モードが、超低消費電力モードに比べて通常モードへの切り替え時間が短い低消費電力モードに切り替わる。これにより、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さい状態から第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を超えたときに、バッテリユニット１３の動作モードを通常モードへ高速に切り替えることができる。また、負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を超えた後、モード継続時間△Ｔｃが経過するまでは、バッテリユニット１３の動作モードが低消費電力モードで維持される。これにより、負荷電流の電流値Ｉｃのばらつきに起因して、バッテリユニット１３の動作モードが頻繁に切り替わる状態となることが回避されている。
　図２に戻って、また、ステップＳ１０２の処理において、動作指令部５１２が、負荷電流の電流値が所定の値を超えて増加し、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上であると判定したとする（ステップＳ１０２：Ｎｏ）。この場合、動作指令部５１２は、既に停止中の電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）が有るか否かを判定する（ステップＳ１０９）。動作指令部５１２により停止中の電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）が無いと判定されると（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、電流値指令部５１１は、取得した負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、稼働しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂに対応するコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する電流指令値Ｉｐｃを算出する（ステップＳ１１８）。例えば２つのＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂが稼働している場合、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する電流指令値Ｉｐｃは、負荷電流の電流値Ｉｃを、稼働しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの数で除して得られる値Ｉｃ／２となる。
　次に、電流値指令部５１１は、算出した電流指令値Ｉｐｃを示す電流指令値情報を生成して、稼働しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂに対応するコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する（ステップＳ１１９）。
　続いて、動作指令部５１２は、バッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ超低消費電力モード指令情報を出力する（ステップＳ１２０）。ここで、バッテリユニット１３が通常モードまたは低消費電力モード以外のモードで動作している場合、バッテリユニット１３の動作モードが超低消費電力モードに切り替わる。また、バッテリユニット１３が超低消費電力モードで動作している場合、バッテリユニット１３の動作モードは超低消費電力モードで維持される。その後、ステップＳ１０１の処理が実行される。
　また、動作指令部５１２が、ステップＳ１０９の処理において、停止中の電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）が有ると判定したとする（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）。この場合、電流値指令部５１１は、負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、バッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２それぞれへの電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを設定する（ステップＳ１１０）。ここで、電流値指令部５１１は、コンバータ制御部１３２への電流指令値Ｉｂｃが各コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへの電流指令値Ｉｐｃに比べて大きくなるように電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを設定する。ここにおいて、ステップＳ１０５において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１未満の第１の値から、第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上である、第１の値より大きい第２の値に変化したと判定された後、ステップＳ１１０の処理が実行されているとする。この場合、電流値指令部５１１は、電流指令値Ｉｂｃを、第１の値と第２の値との差よりも大きい電流値に設定する。
　次に、電流値指令部５１１は、設定した電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを示す電流指令値情報を生成して、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２へ出力する（ステップＳ１１１）。ここにおいて、ステップＳ１０５において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１未満の第１の値から、第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上である、第１の値より大きい第２の値に変化したと判定されたた後、ステップＳ１１１の処理が実行されているとする。この場合、電流値指令部５１１は、第１の値と第２の値との差よりも大きい電流指令値Ｉｂｃを示す電流指令値情報をコンバータ制御部１３２へ出力する。
　続いて、動作指令部５１２は、通常モード指令情報を、バッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力する（ステップＳ１１２）。このとき、バッテリユニット１３の動作モードが、通常モードに切り替わり、バッテリユニット１３は、電流指令値Ｉｂｃと同じ大きさの電流値Ｉｂの電流を負荷３１へ供給する。
　その後、動作指令部５１２は、電源ユニット起動指令情報を、停止中の電源ユニット１２Ｂ（１２Ａ）のコンバータ制御部１２２Ｂ（１２２Ａ）へ出力する（ステップＳ１１３）。
　次に、電流値指令部５１１は、動作指令部５１２が通常モード指令情報をバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力した後、予め設定された基準時間だけ経過したか否かを判定する（ステップＳ１１４）。電流値指令部５１１は、基準時間を経過していないと判定すると（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、負荷３１へ供給される負荷電流の電流値Ｉｃを示す情報を、電流検出部２３から取得する（ステップＳ１１５）。
　続いて、電流値指令部５１１は、負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、バッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２それぞれへの電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを設定する（ステップＳ１１６）。ここで、電流値指令部５１１は、コンバータ制御部１３２への電流指令値Ｉｂｃが各コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへの電流指令値Ｉｐｃに比べて大きくなるように電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを設定する。
　その後、電流値指令部５１１は、設定した電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを示す電流指令値情報を生成して、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２へ出力し（ステップＳ１１７）、再びステップＳ１１４の処理を実行する。そして、動作指令部５１２が通常モード指令情報をバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力した後、予め設定された基準時間だけ経過しない限り、ステップＳ１１４乃至Ｓ１１７の処理が繰り返し実行される。これにより、動作指令部５１２が通常モード指令情報をバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力した後、予め設定された基準時間だけ経過するまで、バッテリユニット１３のＤＣ－ＤＣコンバータ１３１は、各電源ユニット１２Ａ、１２ＢのＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂに比べて大きな電流を負荷３１へ供給し続ける。
　また、電流値指令部５１１は、基準時間を経過したと判定すると（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、前述のステップＳ１１８以降の処理を実行する。
　次に、本実施の形態に係る電源システム１００の動作を図５（Ａ）乃至（Ｄ）に示すタイムチャートに基づいて説明する。ここで、電源ユニット１２Ａは常時稼働しており、電源ユニット１２Ｂは負荷電流の変動に応じて稼働または停止を繰り返すものとする。また、図５（Ｂ）は、電源ユニット１２Ｂの動作を示すものとする。図５（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１０以前において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上で推移しているとする。この場合、電源ユニット１２Ａとともに、電源ユニット１２Ｂも図５（Ｂ）に示すように稼働している。このとき、バッテリユニット１３は、図５（Ｃ）に示すように、超低消費電力モードで動作しており、図５（Ｄ）に示すように、バッテリユニット１３の出力電流の電流値Ｉｂは、「０」で推移している。その後、図５（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１０において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を下回ると、図５（Ｂ）に示すように、電源ユニット１２Ｂが停止する。その後、図５（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１１において負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を下回り、時刻Ｔ１２において負荷電流の電流値Ｉｃが再び第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２に到達するまでの間、図５（Ｃ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードは、超低消費電力モードで維持される。そして、図５（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１２において負荷電流の電流値Ｉｃが再び第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２に到達すると、図５（Ｃ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードが、超低消費電力モードから低消費電力モードに切り替わる。その後、図５（Ａ）に示すように、時刻Ｔ１３において負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を上回ると、図５（Ｂ）に示すように、電源ユニット１２Ｂが起動する。このとき、図５（Ｃ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードが、低消費電力モードから通常モードに切り替わる。そして、図５（Ｄ）に示すように、バッテリユニット１３から負荷電流の大きさに応じた電流が出力される。その後、バッテリユニット１３は、図５（Ｃ）に示すように、時刻Ｔ１３から基準時間だけ経過した時刻Ｔ１４に至るまで、通常モードで動作する。そして、時刻Ｔ１４において、電源ユニット１２Ｂの起動動作が完了すると、図５（Ｃ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードが再び超低消費電力モードに切り替わる。そして、図５（Ｄ）に示すように、バッテリユニット１３の出力電流の電流値Ｉｂは再び「０」となる。
　以上説明したように、本実施の形態に係る電源システム１００では、コンバータユニット１０１が、並列接続された複数のＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂと、入力される電流指令値Ｉｐｃを示す電流指令値情報に基づいて、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの出力電流の電流値Ｉｐが電流指令値ＩｐｃとなるようにＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂを制御するコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂと、を有する。そして、電流値指令部５１１が、コンバータユニット１０１から負荷３１へ供給される負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、同一の電流指令値Ｉｐｃを示す電流指令値情報をコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する。そして、電流値指令部５１１は、負荷電流の急激且つ大きな変動に追従して電流指令値Ｉｐｃを変化させる。これにより、各ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの出力電流を、負荷３１の大きさの急激な変動に追従して変化させることが可能となる。
　また、本実施の形態に係る電流値指令部５１１は、動作指令部５１２が電源ユニット起動指令情報を、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する場合、負荷電流の増加分よりも大きい電流指令値Ｉｂｃを示す電流指令値情報を、コンバータ制御部１３２へ出力する。ここで、バッテリユニット１３は、コンバータ制御部１３２がＤＣ－ＤＣコンバータ１３１を駆動する通常モードと、ＤＣ－ＤＣコンバータ１３１が停止状態を維持し通常モードでの動作時に比べて消費電力が低い低消費電力モードと、で動作する。そして、動作指令部５１２は、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）が起動する期間中、バッテリユニット１３を通常モードで動作させる。これにより、電源ユニット１２Ｂ（１２Ａ）のＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）の起動時において、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）の起動が完了するまでの間、蓄電装置４１から負荷３１へ一時的に大きな電流を供給することができる。ここで、バッテリユニット１３のＤＣ－ＤＣコンバータ１３１は、電源ユニット１２Ａ、１２ＢのＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂに比べて、起動時間が極めて短い。従って、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂが起動を完了する迄の間において、負荷電流が不足することに起因した負荷３１における電圧降下の発生が抑制される。
　更に、本実施の形態に係る動作指令部５１２は、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂ（１２１Ａ）の起動が完了した後、バッテリユニット１３を通常モードでの動作時に比べて消費電力が低い超低消費電力モードで動作させる。これにより、蓄電装置４１が貯える電気の消費量を低減することができるので、蓄電装置４１の充電頻度を低減することができる。
　また、本実施の形態に係るバッテリユニット１３は、通常モード、低消費電力モードおよび超低消費電力モードで動作する。そして、動作指令部５１２は、負荷電流の電流値Ｉｃに応じて、バッテリユニット１３を、通常モード、低消費電力モードおよび超低消費電力モードのいずれかで動作させる。例えば負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を上回り、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を上回る蓋然性が高まったとする。この場合、動作指令部５１２は、バッテリユニット１３を、超低消費電力モードから低消費電力モードに切り替えて動作させる。これにより、バッテリユニット１３のＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の起動時間が短縮されるので、バッテリユニット１３での消費電力を低減しつつ、負荷電流が不足することに起因した負荷３１における電圧降下の発生を抑制することが可能となる。
（実施の形態２）
　本実施の形態に係る電源システムでは、バッテリユニットを常時通常モードで動作させて、電源ユニットのコンバータとともに負荷へ常時電流を供給する。そして、負荷電流の大きさに応じて複数のコンバータのうちのいずれかを停止した後、再度停止したコンバータを起動する際、コンバータの起動が完了するまでの間、蓄電装置から負荷へ供給する電流を一時的にコンバータから負荷へ供給する電流よりも大きくする。
　本実施の形態に係る電源システムの構成は、実施の形態１に係る電源システム１００の構成と同様であり、指令装置が実行するユニット制御処理の内容が実施の形態１と相違する。以下、各構成について図１と同様の符号を用いて説明する。本実施の形態に係る動作指令部５１２は、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂのいずれかが停止している期間中、バッテリユニット１３を通常モードで動作させる。
　本実施の形態に係る指令装置５１が実行するユニット制御処理について図６を参照しながら説明する。ユニット制御処理は、例えば電源システム１００へ電源が投入されたことを契機として開始される。まず、ステップＳ３０１乃至Ｓ３０５までの処理を実行したとする。このステップＳ３０１乃至Ｓ３０５までの処理は、実施の形態１に係るステップＳ１０１乃至Ｓ１０５までの処理と同様である。そして、動作指令部５１２により、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さいと判定されたとする（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）。この場合、電流値指令部５１１は、取得した負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、稼働している電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）のコンバータ制御部１２２Ａ（１２２Ｂ）およびバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力する電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを算出する（ステップＳ３０６）。ここで、電流値指令部５１１は、電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを互いに等しい値に設定する。例えばＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａのみが稼働している場合、コンバータ制御部１２２Ａ、１３２へ出力する電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃは、負荷電流の電流値Ｉｃをコンバータ制御部１２２Ａ、１３２の数で除して得られる電流値Ｉｃ／２となる。次に、電流値指令部５１１は、算出した電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを示す電流指令値情報を生成して、稼働している電源ユニット１２Ａのコンバータ制御部１２２Ａとバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２とへ出力する（ステップＳ３０７）。その後、再びステップＳ３０４の処理が実行される。また、動作指令部５１２は、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上であると判定すると（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、後述するステップＳ３０８の処理を実行する。
　そして、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１よりも小さい電流値で推移する限り、ステップＳ３０４乃至Ｓ３０７の処理が繰り返し実行される。この間、稼働している電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）とバッテリユニット１３とのそれぞれから、負荷３１へ同じ大きさの電流が供給される。
　一方、ステップＳ３０２の処理において、動作指令部５１２が、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上であると判定したとする（ステップＳ３０２：Ｎｏ）。この場合、動作指令部５１２は、既に停止中の電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）が有るか否かを判定する（ステップＳ３０８）。動作指令部５１２により停止中の電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）が無いと判定されたとする（ステップＳ３０８：Ｎｏ）。この場合、電流値指令部５１１は、取得した負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、稼働している電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する電流指令値Ｉｐｃとバッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２へ出力する電流指令値Ｉｂｃとを算出する（ステップＳ３１６）。例えば２つのＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂが稼働している場合、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへ出力する電流指令値Ｉｐｃとコンバータ制御部１３２へ出力する電流指令値Ｉｂｃとは、負荷電流の電流値Ｉｃを、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２の数で除して得られる値Ｉｃ／３となる。そして、電流値指令部５１１は、算出した電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを示す電流指令値情報を生成して、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２へ出力する（ステップＳ３１７）。その後、ステップＳ１０１の処理が実行される。
　また、動作指令部５１２が、ステップＳ３０８の処理において、停止中の電源ユニット１２Ａ（１２Ｂ）が有ると判定したとする（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）。この場合、電流値指令部５１１は、負荷電流の電流値Ｉｃに基づいて、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂのコンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、バッテリユニット１３のコンバータ制御部１３２それぞれへの電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを設定する（ステップＳ３０９）。ここで、電流値指令部５１１は、コンバータ制御部１３２への電流指令値Ｉｂｃが各コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂへの電流指令値Ｉｐｃに比べて大きくなるように電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを設定する。
　次に、電流値指令部５１１は、設定した電流指令値Ｉｐｃ、Ｉｂｃを示す電流指令値情報を生成して、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１３２へ出力する（ステップＳ３１０）。続いて、動作指令部５１２は、電源ユニット起動指令情報を、停止中の電源ユニット１２Ｂ（１２Ａ）のコンバータ制御部１２２Ｂ（１２２Ａ）へ出力する（ステップＳ３１１）。
　その後、ステップＳ３１２の処理が実行される。ステップＳ３１２の処理の内容は、実施の形態１のステップＳ１１４の処理と同様である。電流値指令部５１１は、基準時間を経過していないと判定される限り（ステップＳ３１２：Ｎｏ）、ステップＳ３１３乃至Ｓ３１５の処理が繰り返し実行される。ここで、ステップＳ３１３乃至Ｓ３１５の処理の内容は、実施の形態１に係るステップＳ１１５乃至Ｓ１１７の処理と同様である。一方、電流値指令部５１１が、基準時間を経過したと判定すると（ステップＳ３１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３１６の処理を実行する。
　次に、本実施の形態に係る電源システム１００の動作を図７（Ａ）乃至（Ｄ）に示すタイムチャートに基づいて説明する。ここで、電源ユニット１２Ａは常時稼働しており、電源ユニット１２Ｂは負荷電流の変動に応じて稼働または停止を繰り返すものとする。また、図７（Ｂ）は、電源ユニット１２Ｂの動作を示すものとする。図７（Ｃ）に示すように、バッテリユニット１３の動作モードは、常時通常モードで維持されている。図７（Ａ）に示すように、時刻Ｔ２０以前において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１以上で推移しているとする。この場合、電源ユニット１２Ａとともに、電源ユニット１２Ｂも図７（Ｂ）に示すように稼働している。このとき、図７（Ｄ）に示すように、バッテリユニット１３への出力電流の電流値Ｉｂは、負荷電流の電流値Ｉｃの変動に伴って変動する。その後、図７（Ａ）に示すように、時刻Ｔ２０において、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を下回ると、図７（Ｂ）に示すように、電源ユニット１２Ｂが停止する。そして、図７（Ａ）に示すように、時刻Ｔ２１において負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を上回ると、図７（Ｂ）に示すように、電源ユニット１２Ｂが起動する。このとき、図７（Ｄ）に示すように、バッテリユニット１３から負荷３１へ供給される電流の電流値Ｉｂが増大する。その後、時刻Ｔ２２において、電源ユニット１２Ｂの起動動作が完了すると、図７（Ｄ）に示すように、バッテリユニット１３の出力電流の電流値Ｉｂが低下する。
　以上説明したように、本実施の形態に係る電源システムでは、動作指令部５１２が、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂのいずれかが停止している期間中、バッテリユニット１３を通常モードで動作させる。これにより、停止しているＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ｂが起動を完了する迄の間において、バッテリユニット１３のＤＣ－ＤＣコンバータ１３１の起動に起因して負荷電流が不足することが抑制される。
　以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば、コンバータユニットが、電源ユニット、電流検出部をそれぞれ３つ以上有するものであってもよい。例えば図８に示す電源システム２００のように、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、電流検出部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを３つ有するコンバータユニット２１０１を備えていてもよい。ここで、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、それぞれＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃと、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃと、を有する。そして、各コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃは、それぞれ電流検出部２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃで検出される電流の電流値Ｉｐに基づいて、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの出力電流の電流値Ｉｐが電流指令値Ｉｐｃとなるように、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂ、１２１Ｃの動作を制御する。この場合、電流値指令部５１１は、電流検出部２３で検出される負荷電流の電流値Ｉｃを、稼働している電源ユニット（例えば２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ）の数で除して得られる値を電流指令値Ｉｐｃに設定するようにすればよい。
　実施の形態１では、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂに電源ユニット停止指令情報が入力されると、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂが低消費電力モードで動作する例について説明したが、電源ユニット停止指令情報が入力されたときの動作モードはこれに限定されない。例えば、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂも、通常モード、低消費電力モードおよび超低消費電力モードの３種類の動作モードで動作するものであってもよい。ここで、低消費電力モードは、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂの内部クロックが動作し続ける動作モードである。超低消費電力モードは、ＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの停止状態を維持し、コンバータ制御部１２２Ａ、１２２Ｂが内部クロックを停止させていることにより低消費電力モードに比べて動作時の消費電力が低い動作モードである。そして、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂに電源ユニット停止指令情報が入力されると、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂが超低消費電力モードで動作する構成であってもよい。この場合、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂは、起動する際、動作モードが超低消費電力モードから低消費電力モードに切り替わり、その後、通常モードに切り替わるようにすればよい。
　実施の形態１において、動作指令部５１２が、負荷電流の電流値Ｉｃに応じて、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂを、通常モード、低消費電力モードおよび超低消費電力モードのいずれかで動作させる構成であってもよい。例えば負荷電流の電流値Ｉｃが第２負荷電流閾値Ｉｃｔｈ２を上回り、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を上回る蓋然性が高まったとする。この場合、動作指令部５１２は、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂを、超低消費電力モードから低消費電力モードに切り替えて動作させるようにすればよい。これにより、電源ユニット１２Ａ、１２ＢのＡＣ－ＤＣコンバータ１２１Ａ、１２１Ｂの起動時間が短縮されるので、電源ユニット１２Ａ、１２Ｂでの消費電力を低減しつつ、負荷電流が不足することに起因した負荷３１における電圧降下の発生を抑制することが可能となる。
　また、各実施の形態において、電源システムが電源ユニットを３つ以上備える場合、負荷電流の電流値Ｉｃが第１負荷電流閾値Ｉｃｔｈ１を下回った場合、動作指令部５１２が、複数の電源ユニットを停止させる構成であってもよい。この場合、動作指令部５１２は、複数の電源ユニットを同時に停止させてもよいし、１つずつ順次停止させてもよい。
　以上、本発明の実施の形態および変形例（なお書きに記載したものを含む。以下、同様。）について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明は、実施の形態および変形例が適宜組み合わされたもの、それに適宜変更が加えられたものを含む。
　本出願は、２０１７年８月２５日に出願された日本国特許出願特願２０１７－１６２１１９号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１７－１６２１１９号の明細書、特許請求の範囲および図面全体を参照として取り込むものとする。
　本発明は、サーバへ電力を供給する電源システムとして好適である。
１１：系統電源、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ：電源ユニット、１３：バッテリユニット、２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２２，２３：電流検出部、３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ：負荷、４１：蓄電装置、５１：指令装置、１００，２００：電源システム、１０１，２１０１：コンバータユニット、１０２：バッテリモジュール、１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ：ＡＣ－ＤＣコンバータ、１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ，１３２：コンバータ制御部、１３１：ＤＣ－ＤＣコンバータ、５１１：電流値指令部、５１２：動作指令部

Claims (6)

  1. 　一定の電圧を負荷へ印加する電源システムであって、
    　並列接続された複数の第１コンバータと、前記複数の第１コンバータそれぞれに対応し、入力される第１電流指令値を示す第１電流指令値情報に基づいて、前記複数の第１コンバータの出力電流の電流値が前記第１電流指令値となるように前記複数の第１コンバータそれぞれを制御する複数の第１コンバータ制御部と、を有するコンバータユニットと、
    　前記コンバータユニットから前記負荷へ供給される負荷電流の電流値を検出する電流検出部と、
    　前記負荷電流の電流値に基づいて、同一の第１電流指令値情報を前記複数の第１コンバータ制御部へ出力する電流値指令部と、を備える、
    　電源システム。
  2. 　蓄電装置と、
    　前記蓄電装置から供給される電力を前記負荷へ供給する第２コンバータと、入力される第２電流指令値を示す第２電流指令値情報に基づいて、前記第２コンバータの出力電流の電流値が前記第２電流指令値となるように前記第２コンバータを制御する第２コンバータ制御部と、を有するバッテリユニットと、
    　前記負荷電流および前記複数の第１コンバータの出力電流に応じて、前記複数の第１コンバータ制御部の少なくとも１つへ停止指令情報または起動指令情報を出力する動作指令部と、を更に備え、
    　前記負荷電流の電流値が第１の値から前記第１の値より大きい第２の値に変化したとき、前記動作指令部が、前記起動指令情報を、第１コンバータ制御部へ出力し、前記電流値指令部が、前記第１の値と前記第２の値との差よりも大きい第２電流指令値を示す第２電流指令値情報を前記第２コンバータ制御部へ出力する、
    　請求項１に記載の電源システム。
  3. 　前記バッテリユニットは、前記第２コンバータ制御部が前記第２コンバータを駆動する第１動作モードと、前記第２コンバータが停止状態を維持し前記第１動作モードでの動作時に比べて消費電力が低い第２動作モードと、で動作し、
    　前記動作指令部は、停止している第１コンバータが起動する期間中、前記バッテリユニットを前記第１動作モードで動作させる、
    　請求項２に記載の電源システム。
  4. 　前記動作指令部は、停止している第１コンバータの起動が完了した後、前記バッテリユニットを前記第１動作モードでの動作時に比べて消費電力が低い動作モードで動作させる、
    　請求項３に記載の電源システム。
  5. 　前記動作指令部は、前記複数の第１コンバータの少なくとも１つが停止している期間中、前記バッテリユニットを前記第１動作モードで動作させる、
    　請求項３に記載の電源システム。
  6. 　前記バッテリユニットは、更に、前記第２コンバータの停止状態を維持し前記第２動作モードに比べて動作時の消費電力が低い第３動作モードで動作し、
    　前記動作指令部は、前記負荷電流の電流値に応じて、前記バッテリユニットを、前記第１動作モード、前記第２動作モードおよび前記第３動作モードのいずれかで動作させる、
    　請求項３から５のいずれか１項に記載の電源システム。
PCT/JP2018/024602 2017-08-25 2018-06-28 電源システム Ceased WO2019039082A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-162119 2017-08-25
JP2017162119 2017-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019039082A1 true WO2019039082A1 (ja) 2019-02-28

Family

ID=65438576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/024602 Ceased WO2019039082A1 (ja) 2017-08-25 2018-06-28 電源システム

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019039082A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023148637A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 本田技研工業株式会社 電力供給システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012244866A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Mitsubishi Electric Corp 電源装置
US20160126855A1 (en) * 2014-11-03 2016-05-05 General Electric Company Systems and methods of monitoring a power system power converter

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012244866A (ja) * 2011-05-24 2012-12-10 Mitsubishi Electric Corp 電源装置
US20160126855A1 (en) * 2014-11-03 2016-05-05 General Electric Company Systems and methods of monitoring a power system power converter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023148637A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 本田技研工業株式会社 電力供給システム
JP7795399B2 (ja) 2022-03-30 2026-01-07 本田技研工業株式会社 電力供給システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5640387B2 (ja) 電源装置
US10033215B2 (en) Storage battery system, method of updating storage battery system, and storage medium
US11575276B2 (en) Systems and methods for operating a power device
JP2009232665A (ja) 電源装置および電源制御方法
EP2701297B1 (en) Electronic apparatus and power controlling method thereof
JP2009303459A (ja) 電源回路、及びその制御方法
JP2017189005A (ja) 蓄電装置
US20180253137A1 (en) Mcu wake-up device and method in sleep mode
JP5187522B2 (ja) 高可用電源システム、高可用電源制御装置、高可用電源制御方法及び高可用電源制御プログラム
JP2005078925A (ja) 電池ユニットおよび給電制御方法
JP2011024299A (ja) 電源回路
CN106415984A (zh) 电力供应装置和包含这样的电力供应装置的成像设备
US20050189819A1 (en) Power supply system for supplying power to an electronic apparatus
US10243383B2 (en) Power source and electronic device
US11121554B2 (en) Electrical power control apparatus, electrical power control method and electrical power control system
CN114475248A (zh) 车辆控制装置、控制方法、非暂时性存储介质和车辆
WO2019039082A1 (ja) 電源システム
KR20140075472A (ko) 계통 연계형 오프라인 교류 무정전 전원 장치
EP1513240A2 (en) Apparatus for supplying standby power
CN112732068B (zh) 待机低功耗芯片、芯片进入及退出待机低功耗模式的方法
WO2020203949A1 (ja) 車載電源装置
JP4753408B2 (ja) 発電装置
JP5385641B2 (ja) 昇圧制御回路の制御方法および昇圧制御回路
JP6855321B2 (ja) 異常判定装置および異常判定方法
US20260100590A1 (en) Information processing apparatus and charging method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18848320

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18848320

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP